KR102311570B1

KR102311570B1 - 미스트 수집 장치

Info

Publication number: KR102311570B1
Application number: KR1020150118675A
Authority: KR
Inventors: 미키 요시다; 다케시 후로나카
Original assignee: 가부시기가이샤 디스코
Priority date: 2014-08-27
Filing date: 2015-08-24
Publication date: 2021-10-08
Also published as: TWI634937B; KR20160025470A; JP2016047563A; TW201607602A; CN105381661B; CN105381661A; JP6320244B2

Abstract

본 발명은, 미스트의 포획량 향상을 도모할 수 있는 미스트 수집 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
미스트 수집 장치(1)는, 흡인 덕트(10)와, 가공실(110)의 분위기를 흡인하여 배출하는 팬 유닛(20)과, 분위기 중의 미스트를 포획하여 제거하는 미스트 제거 수단(30)으로 구성된다. 미스트 제거 수단(30)은, 흡인 덕트(10)가 연결하는 케이스(31)와, 케이스(31)에 수용되는 미스트 포획부(32)와, 포획한 미스트로 이루어진 액체(L)를 배수하는 배수 수단(33)을 구비한다. 미스트 포획부(32)는, 기류(F)의 상류측에 제1 데미스터(32a)와, 기류(F)의 하류측에 제1 데미스터(32a)보다 그물코가 미세한 제2 데미스터(32b)를 구비한다. 제1 데미스터(32a)와 제2 데미스터(32b) 사이에는, 통과하는 기류(F)를 냉각시키는 냉각 수단(34)이 배치되어 있고, 팬 유닛(20)을 통해 배출된 청정 에어는 클린룸 내로 배출되거나 또는 가공실(110)로 복귀된다.

Description

미스트 수집 장치{MIST COLLECTOR}

본 발명은, 미스트 수집 장치에 관한 것이다.

반도체 제조 공정 등에 있어서 사용되는 절삭 장치나 연삭 장치는, 높은 청정도의 분위기(클린 에어)로 채워진 클린룸으로 설정된다. 클린 에어는, 정밀한 필터에 의해 분진이 포획되어 만들어지고 있어서, 비용이 든다. 또한, 절삭 장치나 연삭 장치 등의 가공 장치는, 가공수를 공급하면서 웨이퍼 등의 피가공물을 가공한다. 가공 장치에 공급되는 가공수는, 통상, 순수라고 불리는 불순물이 제거된 가격이 비싼 물이며, 가공 부스러기와 함께 폐기된다.

가격이 비싼 순수의 대량 폐기를 과제로 하여, 재이용하기 위한 가공 폐액 처리 장치가 개발되고 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 가공 폐액 처리 장치에 의해, 대부분의 가공수를 재이용하는 것이 가능해졌지만, 가공 장치의 가공실의 분위기 중에 미스트로서 비산된 가공수는, 가공실의 분위기와 함께 배출되어, 재이용할 수 없다. 그래서, 분위기 중의 미스트의 포획을 가공 장치 내에서 행하는 장치가 개발되고 있다(예컨대, 특허문헌 2 참조).

[특허문헌 1] 일본 특허 제5086123호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2012-151263호 공보

그러나, 분위기 중의 미스트의 포획을 가공 장치 내에서 행하는 장치에서는, 미스트의 포획량 향상의 점에서 한층 더 개선의 여지가 있다.

본 발명은, 상기한 것을 감안하여 이루어진 것으로서, 미스트의 포획량 향상을 도모할 수 있는 미스트 수집 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 가공실 내에서 피가공물에 가공수를 공급하면서 가공을 행하는 가공 장치로부터 가공실의 분위기를 흡인하고, 흡인한 분위기로부터 미스트를 수집하는 미스트 수집 장치로서, 가공실에 연결되는 흡인 덕트와, 흡인 덕트를 통해 가공실의 분위기를 흡인하여 배출하는 팬 유닛과, 흡인 덕트와 팬 유닛 사이에 접속하여 분위기 중의 미스트를 포획하여 제거하는 미스트 제거 수단으로 구성되며, 미스트 제거 수단은, 팬 유닛이 연결되고, 팬 유닛이 발생시키는 기류의 상류측에 흡인 덕트가 연결되는 케이스와, 케이스에 수용되는 미스트 포획부와, 케이스의 하단부의 유출구를 통해 포획한 미스트로 이루어진 액체를 배수하는 배수 수단을 구비하고, 미스트 포획부는, 기류의 상류측에 제1 데미스터(demister)와, 기류의 하류측에 제1 데미스터보다 그물코가 미세한 제2 데미스터를 구비하며, 제1 데미스터와 제2 데미스터 사이에는, 통과하는 기류를 냉각시키는 냉각 수단이 배치되어 있고, 팬 유닛을 통해 배출된 청정 에어는 클린룸 내로 배출되거나, 또는 가공실로 복귀되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 미스트 수집 장치에 있어서, 배수 수단은, 케이스 내의 부압에 대항하여 액체를 흡인하여 배출하는 아스피레이터와, 아스피레이터에 의해 배출된 액체를 저류하는 물 저류부와, 물 저류부에 저류된 물을 아스피레이터에 공급하여 부압을 발생시키는 공급 펌프를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 미스트 수집 장치에 있어서, 냉각 수단은, 온도에 따라 배출하는 청정 에어의 습도를 제어하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 제1 데미스터 통과 후의 기류를 냉각 수단에 의해 냉각시킴으로써, 제1 데미스터 통과 후의 기류 중의 포화 수증기량을 냉각 전보다 상대적으로 감소시킬 수 있어, 제1 데미스터를 통과한 미스트의 입자경이 커지는 것을 촉진시켜, 제1 데미스터보다 그물코가 미세한 제2 데미스터로 미스트를 포획하기 쉬워진다. 따라서, 본 발명에 따르면, 미스트의 포획량 향상을 도모할 수 있다.

도 1은 실시형태에 따른 미스트 수집 장치의 구성예를 도시한 도면이다.

본 발명을 실시하기 위한 형태(실시형태)에 대해, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 이하의 실시형태에 기재한 내용에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하에 기재한 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것이 포함된다. 또한, 이하에 기재한 구성은 적절하게 조합하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성의 여러 가지 생략, 치환 또는 변경을 행할 수 있다.

[실시형태]

도 1은 실시형태에 따른 미스트 수집 장치의 구성예를 도시한 도면이다. 또한, 도 1에서는, 실시형태에 따른 미스트 수집 장치의 사용예도 도시하고 있다.

도 1에 도시된 미스트 수집 장치(1)는, 가공 장치(100)의 가공실(110)의 분위기 중의 미스트를 수집하는 장치이다. 미스트 수집 장치(1)는, 예컨대 반도체 제조 공장 등의 클린룸 내에 설치된다. 미스트 수집 장치(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 흡인 덕트(10)와, 팬 유닛(20)과, 미스트 제거 수단(30)과, 배출 덕트(40)와, 제어 수단(50)을 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 가공 장치(100)는, 피가공물(W)에 대하여 절삭 가공을 행하는 절삭 장치(다이서)이다. 가공 장치(100)는 미스트 수집 장치(1)와 마찬가지로 클린룸 내에 설치된다. 가공 장치(100)는, 가공실(110) 내에, 피가공물(W)을 유지하는 척 테이블(120)과, 척 테이블(120)에 유지되는 피가공물(W)을 절삭하는 절삭 수단(130)을 구비하고 있다. 절삭 수단(130)은, 예컨대 순수 등의 가공수를 피가공물(W)에 공급하면서, 피가공물(W)에 대하여 절삭 가공을 행한다. 피가공물(W)은, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대, 반도체 웨이퍼나 광 디바이스 웨이퍼, 무기 재료 기판, 연성 수지 재료 기판 등, 각종 가공 재료이다.

흡인 덕트(10)는, 가공실(110)과 미스트 제거 수단(30)을 연통시키는 에어 덕트이다. 흡인 덕트(10)의 일단부는, 가공실(110)에 연결되어 있다. 흡인 덕트(10)의 타단부는, 미스트 제거 수단(30)의 후술하는 케이스(31)에 연결되어 있다.

팬 유닛(20)은, 흡인 덕트(10)를 통해 가공실(110)의 분위기를 흡인하여 배출하는 것이다. 팬 유닛(20)은, 케이스(31)에 대하여 착탈 가능하게 연결되어 있다. 팬 유닛(20)의 유닛 케이스(21)의 배출구(21a)는, 배출 덕트(40)와 연결되어 있고, 클린룸에 대하여 개방되어 있기도 하다. 유닛 케이스(21) 내에는, 팬(22)과, 에어 필터(23)가 배치되어 있다.

팬(22)은, 유닛 케이스(21)에 대하여, 배출구(21a)와는 반대측에 설치되어 있다. 팬(22)은, 예컨대, 시로코팬이나 터보팬 등의 원심팬, 프로펠라팬 등의 축류팬 등으로 구성되어 있다. 팬(22)은, 배출구(21a)와는 반대측으로부터 배출구(21a) 측을 향하는 기류(F)를 형성한다. 즉, 팬(22)은, 미스트 제거 수단(30) 측으로부터 팬 유닛(20) 측을 향해 흐르는 기류(F)를 발생시킨다. 또한, 팬(22)은, 기류(F)를 발생시키는 것, 즉 미스트 제거 수단(30)의 케이스(31) 내의 에어를 흡인함으로써, 클린룸 내의 기압에 대하여 케이스(31) 내의 기압을 부압으로 한다.

에어 필터(23)는, 유닛 케이스(21)에 대하여, 팬(22)과는 반대측, 즉 배출구(21a) 측에 설치되어 있다. 에어 필터(23)는, 예컨대, HEPA 필터(High Efficiency Particulate Air Filter)나 ULPA 필터(Ultra Low Penetration Air Filter) 등으로 구성되어 있다. 이 때문에, 팬 유닛(20)의 배출구(21a)로부터는, 청정 에어가 배출된다. 즉, 팬 유닛(20)을 통해 배출된 청정 에어는, 덕트를 통해 클린룸 내로 배출되거나 또는 배출 덕트(40)를 통해 가공실(110)로 복귀된다.

미스트 제거 수단(30)은, 흡인 덕트(10)를 통해 흡인되는 가공실(110)의 분위기 중의 미스트를 포획하여 제거하는 것이다. 미스트 제거 수단(30)은, 흡인 덕트(10)와 팬 유닛(20) 사이에 접속되어 있다. 즉, 미스트 제거 수단(30)은, 흡인 덕트(10)와 팬 유닛(20)에 접속되어 있고, 흡인 덕트(10)와 팬 유닛(20)을 연통한다. 미스트 제거 수단(30)은, 케이스(31)와, 미스트 포획부(32)와, 배수 수단(33)과, 냉각 수단(34)을 구비하고 있다.

케이스(31)는, 예컨대 상자 모양으로 형성되어 있고, 그 내부의 공간 내에, 미스트 포획부(32) 및 냉각 수단(34)을 수용하고 있다. 케이스(31)에는, 팬 유닛(20)이 발생시키는 기류(F)의 상류측에 흡인 덕트(10)가 연결되고, 팬 유닛(20)이 발생시키는 기류(F)의 하류측에 팬 유닛(20)이 연결되어 있다. 본 실시형태에서는, 케이스(31)에 형성된 흡인구(31a)에 흡인 덕트(10)가 연결되고, 흡인구(31a)와는 반대측의 케이스(31)에 형성된 연결구(31b)에 팬 유닛(20)이 연결되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 케이스(31)에 있어서의 기류(F)의 상류측은, 흡인구(31a) 측이며, 기류(F)가 향해 오는 측이다. 또한, 본 실시형태로서는, 케이스(31)에 있어서의 기류(F)의 하류측은, 연결구(31b) 측이며, 기류(F)가 진행되는 측이다.

미스트 포획부(32)는, 케이스(31) 내에 수용되어 있다. 미스트 포획부(32)는, 제1 데미스터(32a)와, 제2 데미스터(32b)를 구비하고 있다. 제1 데미스터(32a) 및 제2 데미스터(32b)는, 예컨대 스테인리스 강선을 메리야스 모양으로 짠 철망이 복수 장 중첩되어 구성된, 이른바 와이어 메시 데미스터이다. 제1 데미스터(32a) 및 제2 데미스터(32b) 각각은, 예컨대, 스테인리스 강선에 대하여 미스트가 관성 충돌하거나, 스테인리스 강선이 미스트에 대하여 직접 차단하거나 함으로써, 에어와 미스트를 분리하고, 미스트로 이루어진 액체(L)를 생성한다. 제1 데미스터(32a)와 제2 데미스터(32b)는, 서로 간격을 두고 배치되어 있다. 제1 데미스터(32a)와 제2 데미스터(32b) 사이에는, 제2 데미스터(32b)를 통과하는 기류(F)를 냉각시키는 냉각 수단(34)이 배치되어 있다.

제1 데미스터(32a)는, 케이스(31)에 있어서, 기류(F)의 상류측에 배치되어 있다. 제1 데미스터(32a)의 메시는, 예컨대, 제2 데미스터(32b)보다 그물코가 성긴 메시이다. 제2 데미스터(32b)는, 케이스(31)에 있어서, 기류(F)의 하류측에 배치되어 있다. 제2 데미스터(32b)의 메시는, 예컨대, 제1 데미스터(32a)보다 그물코가 미세한 메시이다.

배수 수단(33)은, 케이스(31)의 하단부의 유출구(33b)를 통해 제1 데미스터(32a)나 제2 데미스터(32b)로 포획한 미스트로 이루어진 액체(L)를 배수하는 것이다. 배수 수단(33)은, 경사면(33a)과, 유출구(33b)와, 드레인관(33c)과, 아스피레이터(33d)와, 물 저류부(33e)와, 공급 펌프(33f)를 구비하고 있다.

경사면(33a)은, 기류(F)의 상류측으로부터 하류측을 향해 케이스(31) 내의 바닥면의 수직 방향의 위치가 서서히 저하하여 형성되어 있다.

유출구(33b)는, 경사면(33a)에 있어서, 기류(F)의 하류측의 단부에 형성되어 있다.

드레인관(33c)은, 케이스(31)로부터 수직 방향의 아래쪽으로 연장되어 있다. 드레인관(33c)의 일단부는, 유출구(33b)에 연결되어 있다. 드레인관(33c)의 타단부는, 예컨대 고무관 등을 통해 아스피레이터(33d)의 흡입구에 연결되어 있다.

아스피레이터(33d)는, 케이스(31) 내의 부압에 대항하여 액체(L)를 흡인하여 배출하는 것이다. 아스피레이터(33d)는, 공급 펌프(33f)로부터 공급되는 물을 토출하는 벤튜리 노즐과, 벤튜리 노즐의 선단부 주위에 설치되는 통부와, 통부에 설치되어 통부 내부와 연통하는 흡입구와, 통부에 설치되어 벤튜리 노즐의 선단부와 연통하는 디퓨저를 갖고 있는, 일반적인 아스피레이터이다. 아스피레이터(33d)는, 벤튜리 노즐로부터 토출되는 물, 및 흡입구로부터 흡입하는 액체(L)의 각각을, 물 저류부(33e)로 배출한다.

물 저류부(33e)는, 아스피레이터(33d)에 의해 케이스(31) 내로부터 흡인하여 배출된 액체(L)를 저류하는 것이다. 본 실시형태에서는, 물 저류부(33e)에 저류된 물은, 제1 데미스터(32a)와 제2 데미스터(32b)로 포획한 미스트로 이루어진 액체(L)이다. 또한, 물 저류부(33e)에 저류된 물은, 예컨대, 가공 장치(100)에서의 가공시에 공급되는 가공수의 폐액을 처리하는 가공 폐액 처리 장치에 의해, 가공수로서 재생되어 가공 장치(100)에 공급된다.

냉각 수단(34)은, 케이스(31) 내에 있어서, 제1 데미스터(32a)와 제2 데미스터(32b) 사이에 배치되어 있다. 냉각 수단(34)은, 제1 데미스터(32a)를 통과한 후이고, 제2 데미스터(32b)를 통과하기 전인 기류(F)를 냉각시킨다. 즉, 냉각 수단(34)은, 제2 데미스터(32b)를 통과하는 기류(F)를 냉각시킨다. 또한, 본 실시형태에서는, 기류(F)를 냉각시킨다고 하는 것은, 제1 데미스터(32a)를 통과한 에어를 냉각시키는 것이다.

또한, 냉각 수단(34)은, 예컨대 도시하지 않은 미로판(배플판이라고도 부름) 등이 교대로 복수 배치되어 있고, 제1 데미스터(32a)를 통과한 에어가 흐르는 유로가 미로형으로 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 냉각 수단(34)은, 예컨대 반도체 제조 공장에 병설되는 칠러 등으로 냉각한 물이 흐르는 도시하지 않은 냉각관을 케이스(31) 내에 갖고 있다. 또한, 냉각관은, 제1 데미스터(32a)를 통과한 에어에 대하여, 열교환 가능하게 구성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 냉각 수단(34)은, 온도에 따라 클린룸 내로 배출하는 청정 에어, 또는 가공실(110)로 복귀되는 청정 에어의 습도를 제어한다. 즉, 냉각 수단(34)은, 제1 데미스터(32a)를 통과한 에어의 온도를 제어함으로써, 제2 데미스터(32b)로 포획되는 미스트의 포획량을 제어한다.

배출 덕트(40)는, 가공실(110)과 팬 유닛(20)을 연통시키는 에어 덕트이다. 배출 덕트(40)의 일단부는, 가공실(110)에 연결되어 있다. 배출 덕트(40)의 타단부는, 유닛 케이스(21)의 배출구(21a)에 연결되어 있다.

제어 수단(50)은, 미스트 수집 장치(1)의 전체의 동작을 제어하는 것이다. 제어 수단(50)은, 예컨대, CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory)이나 RAM(Random Access Memory) 등을 갖는 마이크로 컴퓨터이다. 제어 수단(50)은, 기능 개념적으로, 청정 에어 온도 검출부(51)와, 청정 에어 습도 검출부(52)와, 청정 에어 온도 조정부(53), 청정 에어 습도 조정부(54)와, 전환부(55)와, 수위 조정부(56)를 포함하여 구성되어 있다.

청정 에어 온도 검출부(51)는, 예컨대, 팬 유닛(20)에 설치되는 도시하지 않은 온도 센서로부터 출력된 검출 신호에 기초하여, 클린룸 내로 배출하는 청정 에어, 또는 가공실(110)로 복귀되는 청정 에어의 온도를 검출한다.

청정 에어 습도 검출부(52)는, 예컨대, 팬 유닛(20)에 설치되는 도시하지 않은 습도 센서로부터 출력된 검출 신호에 기초하여, 클린룸 내로 배출하는 청정 에어, 또는 가공실(110)로 복귀되는 청정 에어의 상대 습도를 검출한다.

청정 에어 온도 조정부(53)는, 청정 에어 온도 검출부(51)가 검출하는 온도에 기초하여, 클린룸 내로 배출하는 청정 에어, 또는 가공실(110)로 복귀되는 청정 에어의 온도가 소정의 온도가 되도록, 냉각 수단(34)에 의해 냉각되어 제2 데미스터(32b)를 통과한 에어를, 예컨대 팬 유닛(20)에 설치되는 도시하지 않은 가열 수단에 의해 가열시킨다. 즉, 청정 에어 온도 조정부(53)는, 가열 수단에 의한 에어의 가열 온도를 조정함으로써, 청정 에어의 온도를 조정한다. 여기서, 청정 에어의 소정 온도는, 클린룸 내의 분위기의 온도나 가공실(110) 내의 분위기의 온도와 동일한 온도이며, 오퍼레이터에 의해 설정 가능한 임의의 온도이다.

청정 에어 습도 조정부(54)는, 청정 에어 습도 검출부(52)가 검출하는 상대 습도에 기초하여, 클린룸 내로 배출하는 청정 에어, 또는 가공실(110)로 복귀되는 청정 에어의 상대 습도가 소정의 상대 습도가 되도록, 제1 데미스터(32a)를 통과한 에어를, 냉각 수단(34)에 의해 냉각시킨다. 즉, 청정 에어 습도 조정부(54)는, 냉각 수단(34)에 의한 에어의 냉각 온도를 조정함으로써, 청정 에어의 상대 습도를 조정한다. 여기서, 청정 에어의 소정의 상대 습도는, 클린룸 내의 분위기의 상대 습도나 가공실(110) 내의 분위기의 상대 습도와 동일한 상대 습도이며, 오퍼레이터에 의해 설정 가능한 임의의 상대 습도이다. 또한, 습도 센서는, 가열 수단에 의해 가열되어 소정의 온도로 조정된 청정 에어에 대하여, 상대 습도를 검출하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 청정 에어의 온도 설정이나 상대 습도 설정은, 예컨대, 현재의 청정 에어의 온도나 상대 습도, 및 청정 에어의 온도나 상대 습도의 설정치를 표시 가능한 표시부(예컨대 세그먼트 디스플레이 등)와, 온도나 상대 습도의 설정치를 입력 가능한 입력부(예컨대 업·다운 키 등)를 갖는 도시하지 않은 표시·입력 수단을 통해, 오퍼레이터에 의해 설정된다. 또한, 표시·입력 수단은, 오퍼레이터에 대한 조작성이나 시인성이 좋은 지점으로, 케이스(31)에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

전환부(55)는, 예컨대 배출구(21a)에 설치되는 전환 밸브 등에 의해, 팬 유닛(20)을 통해 배출된 청정 에어를 클린룸 내로 배출시키거나 또는 팬 유닛(20)을 통해 배출된 청정 에어를 가공실(110)로 복귀시킨다. 즉, 전환부(55)는, 전환 밸브에 의해 청정 에어의 배출 목적지를 전환함으로써, 청정 에어를 클린룸 내로 배출하거나 또는 가공실(110)로 복귀시킨다.

수위 조정부(56)는, 예컨대, 물 저류부(33e)에 설치되는 도시하지 않은 수위 센서로부터 출력된 검출 신호에 기초하여, 물 저류부(33e)에 가공수 등을 공급하는 급수관의 개폐 밸브의 개폐 동작, 및 물 저류부(33e) 내의 물을 가공 폐액 처리 장치 등으로 배수하는 배수 펌프의 동작을 제어한다. 즉, 수위 조정부(56)는, 가공수를 물 저류부(33e) 내로 공급하거나, 물 저류부(33e) 내의 물을 배수하거나 함으로써, 물 저류부(33e)의 수위를 조정한다. 본 실시형태에서는, 수위 조정부(56)는, 물 저류부(33e)로부터 물이 넘치지 않고, 공급 펌프(33f)가 공회전하지 않는 수위를 유지하도록, 물 저류부(33e)의 수위를 조정한다.

다음에, 이상과 같이 구성된 미스트 수집 장치(1)의 기본 동작에 대해서 설명한다. 또한, 클린룸 내의 분위기나 가공실(110) 내의 분위기는, 예컨대, 온도가 23℃ 정도, 상대 습도가 40% 정도∼60% 정도로 유지되도록, 오퍼레이터에 의해 미리 설정되어 있다. 또한, 미스트 수집 장치(1)의 배출구(21a)로부터 배출되는 청정 에어는, 클린룸 내의 분위기나 가공실(110) 내의 분위기와 마찬가지로, 예컨대, 온도가 23℃ 정도, 상대 습도가 40% 정도∼60% 정도로 유지되도록, 오퍼레이터에 의해 미리 설정되어 있다. 또한, 가공 장치(100)에 공급되는 가공수는, 클린룸 내의 분위기나 가공실(110) 내의 분위기와 마찬가지로, 예컨대, 온도가 23℃ 정도로 유지되도록, 오퍼레이터에 의해 미리 설정되어 있다. 또한, 미스트 수집 장치(1)는, 적어도 가공 장치(100)에 의한 가공 개시 전에 전원 투입되어, 가동된다.

피가공물(W)에 대하여 가공 장치(100)가 가공을 실시하지 않는 상태(즉 가공실(110) 내에서 가공수의 미스트가 발생하지 않는 상태)에 있어서, 미스트 수집 장치(1)는, 흡인 덕트(10)를 통해 가공실(110)의 분위기를 흡인하면서, 배출 덕트(40)를 통해 청정 에어를 가공실(110)로 복귀시키거나 또는 클린룸 내로 배출시킨다. 또한, 제어 수단(50)이 청정 에어를 클린룸 내로 배출시키는 경우에는, 가공 장치(100)의 케이스에 설치되어 가공실(110)과 클린룸을 연통시키는 도시하지 않은 흡기구를 통해 클린룸 내의 분위기가 가공실(110) 내로 공급된다.

피가공물(W)에 대하여 가공 장치(100)가 가공을 행하고 있는 상태(즉 가공실(110) 내에서 가공수의 미스트가 발생하고 있는 상태)에 있어서, 미스트 수집 장치(1)는, 흡인 덕트(10)를 통해 가공실(110)의 분위기를 흡인하면서, 배출 덕트(40)를 통해 청정 에어를 가공실(110)로 복귀시킨다. 여기서, 제어 수단(50)에서는, 청정 에어의 온도나 상대 습도가 소정의 온도나 소정의 상대 습도를 유지하도록, 냉각 수단(34)에 의한 에어(제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어)의 냉각 온도와, 가열 수단에 의한 청정 에어의 가열 온도를 조정한다.

또한, 미스트 수집 장치(1)에서는, 흡인 덕트(10)를 통해 흡인된 에어를 제1 데미스터(32a)에 통과시키면서, 흡인 덕트(10)를 통해 흡인된 에어 중의 미스트를 제1 데미스터(32a)로 포획하게 함으로써, 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어를 제1 데미스터(32a) 통과 전의 에어보다 상대적으로 상대 습도를 저하시킨다. 또한, 미스트 수집 장치(1)에서는, 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어를 청정 에어의 상대 습도(소정의 상대 습도 및 검출되는 상대 습도)에 따라 냉각 수단(34)에 의해 냉각시킴으로써, 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어를 냉각 전의 에어보다 상대적으로 상대 습도를 상승시키고(즉 냉각 전보다 상대적으로 포화 수증기량을 감소시키고), 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어 중의 미스트의 입자경을 확대시킨다(에어 중의 미스트를 중심으로, 에어 중의 수증기를 응집시킴). 또한, 미스트 수집 장치(1)에서는, 냉각 수단(34)에 의해 냉각된 에어를 제2 데미스터(32b)에 통과시키고, 냉각 수단(34)에 의해 냉각된 에어 중의 미스트를 제2 데미스터(32b)로 포획한다. 즉, 미스트 수집 장치(1)에서는, 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어에 대한 냉각 온도를 상대적으로 낮춤으로써, 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어 중의 미스트의 포획량을 상대적으로 증가시키고, 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어에 대한 냉각 온도를 상대적으로 높임으로써, 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어 중의 미스트의 포획량을 상대적으로 감소시킨다.

또한, 미스트 수집 장치(1)에서는, 제1 데미스터(32a) 및 제2 데미스터(32b) 각각에 의해 포획된 미스트로 이루어진 액체(L)를 생성하고, 생성된 액체(L)를 경사면(33a)으로부터 유출구(33b)로 유하시킨다. 또한, 미스트 수집 장치(1)에서는, 유출구(33b)로 유하된 액체(L)를 아스피레이터(33d)에 의해 흡인하여, 물 저류부(33e)로 배출한다. 또한, 미스트 수집 장치(1)에서는, 포획한 미스트로 이루어진 액체(L)를 아스피레이터(33d)에 의해 흡인하여 물 저류부(33e)로 배출하기 때문에, 물 저류부(33e)의 수위 저하를 억제한다.

또한, 미스트 수집 장치(1)에서는, 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어를 청정 에어의 습도(소정의 상대 습도 및 검출되는 상대 습도)에 따라 냉각 수단(34)에 의해 냉각시키면서, 제2 데미스터(32b) 통과 후의 에어를 청정 에어의 온도(소정의 온도 및 검출되는 온도)에 따라 가열 수단에 의해 가열시키고, 가열한 에어를 에어 필터(23)에 통과시킴으로써 소정의 온도 및 소정의 상대 습도의 청정 에어를 생성하며, 소정의 온도 및 소정의 상대 습도의 청정 에어를 배출 덕트(40)를 통해 가공실(110)로 복귀시키거나 또는 클린룸 내로 배출시킨다.

이상과 같이, 실시형태에 따른 미스트 수집 장치(1)에 의하면, 흡인 덕트(10)를 통해 흡인된 가공실(110)의 분위기를 제1 데미스터(32a)로 통과시켜 분위기 중의 미스트를 포획한 후, 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어를 냉각 수단(34)에 의해 냉각시킴으로써, 제1 데미스터(32a)를 빠져나간 미스트(즉 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어 중의 미스트)의 입자경을, 냉각 전보다 상대적으로 확대시킬 수 있다. 또한, 실시형태에 따른 미스트 수집 장치(1)에 의하면, 냉각 수단(34)에 의해 냉각시킨 에어를, 제1 데미스터(32a)보다 그물코가 미세한 제2 데미스터(32b)에 통과시킴으로써, 냉각 전보다 입자경이 상대적으로 확대된 미스트(즉 냉각한 에어 중의 미스트)를 제2 데미스터(32b)로 포획할 수 있다. 또한, 실시형태에 따른 미스트 수집 장치(1)에 의하면, 냉각 수단(34)에 의해 냉각시킨 에어로 제2 데미스터(32b)가 냉각되기 때문에, 제2 데미스터(32b)로 포획한 미스트로 이루어진 액체(L)의 기화를 억제할 수도 있다. 즉, 실시형태에 따른 미스트 수집 장치(1)에 의하면, 냉각 전보다 입자경이 상대적으로 확대된 미스트를 포함하는 에어를, 제1 데미스터(32a)보다 그물코가 미세한 제2 데미스터(32b)에 통과시킴으로써, 미스트와 제2 데미스터(32b)의 관성 충돌이나 직접 차단 등을 촉진시켜, 미스트를 제2 데미스터(32b)로 포획하고, 에어와 미스트와의 분리 성능을 향상시킬 수 있다. 따라서, 실시형태에 따른 미스트 수집 장치(1)에 의하면, 미스트의 포획량 향상을 도모할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 실시형태에 따른 미스트 수집 장치(1)에 의하면, 케이스(31) 내로부터 흡인한 액체(L)를 물 저류부(33e)로 배출하여 저류하기 때문에, 물 저류부(33e) 내에 외부로부터 물을 별도로 공급하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 실시형태에 따른 미스트 수집 장치(1)에 의하면, 포획한 미스트로 이루어진 액체(L)를 아스피레이터(33d)에 의해 흡인하여 물 저류부(33e)로 배출할 때에, 배출되는 액체(L)를 물 저류부(33e)에 저류하고, 저류된 액체(L)를 이용하여 아스피레이터(33d)를 흡인원으로서 작용시킬 수 있다. 즉, 실시형태에 따른 미스트 수집 장치(1)에 의하면, 케이스(31) 내로부터 충분한 양의 액체(L)가 흡인되고 있는 경우, 물 저류부(33e) 내에 외부로부터 물을 별도로 공급하지 않고, 아스피레이터(33d)를 흡인원으로서 사용할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 실시형태에 따른 미스트 수집 장치(1)에 의하면, 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어에 대한 냉각 수단(34)에 의한 냉각 온도를 상대적으로 낮춤(즉 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어와 냉각 후의 에어의 온도차를 상대적으로 크게 함)으로써, 제2 데미스터(32b)에서의 미스트의 포획량을 증가시킬 수 있고, 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어에 대한 냉각 수단(34)에 의한 냉각 온도를 상대적으로 높임(즉 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어와 냉각 후의 에어의 온도차를 상대적으로 작게 함)으로써, 제2 데미스터(32b)에서의 미스트의 포획량을 감소시킬 수 있다. 따라서, 실시형태에 따른 미스트 수집 장치(1)에 의하면, 냉각 수단(34)에 의한 에어의 냉각 온도를 조정함으로써, 미스트의 포획량을 조정할 수 있다.

또한, 실시형태에 따른 미스트 수집 장치(1)에 의하면, 미스트의 포획량을 조정할 수 있기 때문에, 임의의 상대 습도의 청정 에어를 생성할 수 있다. 따라서, 실시형태에 따른 미스트 수집 장치(1)에 의하면, 임의의 상대 습도의 청정 에어를 클린룸 내로 배출하거나 또는 가공실(110)로 복귀시킬 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.

또한, 상기한 실시형태에서는, 미스트 수집 장치(1)는, 팬 유닛(20)을 통해 배출된 청정 에어를 클린룸 내로 배출시키거나 또는 가공실(110)로 복귀시키고 있었지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 청정 에어를 클린룸 및 가공실(110) 각각으로 복귀시켜도 좋다.

또한, 상기한 실시형태에서는, 미스트 수집 장치(1)는, 제1 데미스터(32a) 및 제2 데미스터(32b) 각각이 복수 장의 철망을 중첩시킨 와이어 메시 데미스터를 구비하고 있었지만, 에어 중의 미스트를 포획할 수 있으면 되기 때문에, 예컨대, 철망을 나선형으로 감은 와이어 메시 데미스터를 구비하는 것이어도 좋다.

또한, 상기한 실시형태에서는, 미스트 수집 장치(1)는, 물 저류부(33e)에 저류된 물이 미스트로 이루어진 액체(L)였지만, 아스피레이터(33d)를 흡인원으로서 사용 가능한 유체이면 되기 때문에, 예컨대, 순수 등의 가공수나 가공 폐액 처리 장치로 재생한 가공수 등이어도 좋다. 이 때문에, 물 저류부(33e)에 물이나 액체(L)가 저류되어 있지 않은 경우 등에는, 외부로부터 가공수 등을 물 저류부(33e)에 저류함으로써, 아스피레이터(33d)를 흡인원으로서 사용 가능하다.

또한, 상기한 실시형태에서는, 미스트 수집 장치(1)는, 칠러 등으로 냉각시킨 물을 냉각관에 흘려보냄으로써, 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어를 냉각 수단(34)으로 냉각시키고 있었지만, 이른바 증기 압축식 냉동기로 냉각시킨 플론 가스 등의 냉각 매체를 냉각관에 흘려보냄으로써 에어를 냉각시켜도 좋다. 이 경우, 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어를 보다 낮은 온도로 냉각시킬 수 있어, 미스트의 포획량을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 상기한 실시형태에서는, 미스트 수집 장치(1)는, 냉각 수단(34)에 복수의 미로판이 교대로 복수 배치되어 있지만, 냉각 수단(34)에 의해 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어를 냉각시킴으로써 임의의 상대 습도의 청정 에어를 생성할 수 있으면 되기 때문에, 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어를 나선형으로 유통시켜도 좋다. 즉, 미스트 수집 장치(1)는, 제1 데미스터(32a) 통과 후의 에어를 냉각시키고, 임의의 상대 습도의 청정 에어를 생성할 수 있는 것이면, 냉각 수단(34)의 구성은 특별히 한정되지 않는다.

또한, 상기한 실시형태에서는, 가공 장치(100)는, 피가공물(W)에 대하여 절삭 가공을 행하는 절삭 장치(다이서)이지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 가공수를 공급하면서 연삭 지석으로 피가공물(W) 등을 연삭하는 연삭 장치(그라인더), 가공수를 공급하면서 연마 휠로 피가공물(W) 등을 연마하는 연마 장치(폴리셔), 고압 고속의 가공수와 함께 토출되는 연마재로 피가공물(W) 등을 절단하는, 이른바 워터제트 톱 등, 각종 가공 장치여도 좋다.

1 : 미스트 수집 장치
10 : 흡인 덕트
20 : 팬 유닛
30 : 미스트 제거 수단
31 : 케이스
32 : 미스트 포획부
32a : 제1 데미스터
32b : 제2 데미스터
33 : 배수 수단
33b : 유출구
33d : 아스피레이터
33e : 물 저류부
33f : 공급 펌프
34 : 냉각 수단
100 : 가공 장치
110 : 가공실
F : 기류
L : 액체
W : 피가공물

Claims

가공실 내에서 피가공물에 가공수를 공급하면서 가공을 행하는 가공 장치로부터 상기 가공실의 분위기를 흡인하고, 흡인한 상기 분위기로부터 미스트를 수집하는 미스트 수집 장치로서,
상기 가공실에 연결되는 흡인 덕트와, 상기 흡인 덕트를 통해 상기 가공실의 분위기를 흡인하여 배출하는 팬 유닛과, 상기 흡인 덕트와 상기 팬 유닛 사이에 접속하여 상기 분위기 중의 미스트를 포획하여 제거하는 미스트 제거 수단으로 구성되며,
상기 미스트 제거 수단은,
상기 팬 유닛이 연결되고, 상기 팬 유닛이 발생시키는 기류의 상류측에 상기 흡인 덕트가 연결되는 케이스와,
상기 케이스에 수용되는 미스트 포획부와,
상기 케이스의 하단부의 유출구를 통해 포획한 미스트로 이루어진 액체를 배수하는 배수 수단을 구비하고,
상기 미스트 포획부는,
상기 기류의 상류측에 제1 데미스터와, 상기 기류의 하류측에 상기 제1 데미스터보다 그물코가 미세한 제2 데미스터를 구비하며,
상기 제1 데미스터와 상기 제2 데미스터 사이에는, 통과하는 기류를 냉각시키는 냉각 수단이 배치되어 있고,
상기 팬 유닛을 통해 배출된 청정 에어는 클린룸 내로 배출되거나 또는 상기 가공실로 복귀되고,
상기 냉각 수단은,
온도에 따라 배출하는 상기 청정 에어의 습도를 제어하는 것인 미스트 수집 장치.
제1항에 있어서, 상기 배수 수단은,
상기 케이스 내의 부압에 대항하여 상기 액체를 흡인하여 배출하는 아스피레이터와,
상기 아스피레이터에 의해 배출된 상기 액체를 저류하는 물 저류부와,
상기 물 저류부에 저류된 물을 상기 아스피레이터에 공급하여 부압을 발생시키는 공급 펌프를 구비하는 것인 미스트 수집 장치.
삭제